Кондитерская промышленность

Мука и крахмал для производства конфет и ириса

Мука

Мукой называют продукт, получаемый в результате размола зерна различных культур. Больше всего муки получают при размоле зерна пшеницы (рисунок 1), которое состоит из четырех основных частей: плодовых оболочек 1, алейронового слоя 2, мучнистого ядра-эндосперма 3 и зародыша 4. Соотношение по массе этих частей колеблется в пределах, %: оболочки — 3,1—5,6, алейроновый слой — 6,8—8,6, эндосперм — 81,1—94,2, зародыш — 1,4—3,2. Химический состав зерна пшеницы может характеризоваться следующими данными, %: вода — 13,5, белок — 12,5, жир — 2,0, крахмал — 67,8, клетчатка — 2,5, зола — 1,7.

Разрез зерна пшеницы
Рисунок 1 — Разрез зерна пшеницы

Классификация муки основана на сельскохозяйственной культуре, из которой получена мука, целевом назначении муки, характерных особенностях технологии получения и составе. Муку подразделяют на виды, типы и сорта. Вид обусловлен культурой зерна (пшеница, рожь, соя, кукуруза и т. п.). Тип муки различают в зависимости от ее назначения (хлебопекарная, макаронная, кондитерская и т. п.). Сорт муки — это ее качественная группа, к которой относят муку в зависимости от ее химического состава, соотношения вошедших в нее частей зерна (оболочки, эндосперма, зародыша и т. п.), внешнего вида, цвета и т. п. Мука является основным видом сырья в производстве вафель, входящих в корпуса конфет. Для этих целей в основном используют пшеничную муку.

Мука пшеничная

Промышленностью вырабатывается пять сортов пшеничной муки: крупчатка, высший, первый, второй, обойная.

Мука поступает на предприятия и склады для хранения в таре (тканевые мешки) или бестарно. Перевозку производят в автомуковозах, разгрузку — с помощью сжатого воздуха. Отработанный воздух тщательно очищают от остатков муки в специальных фильтрах. Муку хранят в металлических или железобетонных силосах при температуре 15—18 °С и относительной влажности воздуха 60-65%. При нормальных условиях хранения в ней не наблюдается существенных изменений в течение 1 — 1,5 года. При хранении муки пониженной влажности сроки хранения могут быть увеличены, однако при этом ее следует периодически перемешивать.

Мука соевая

Для изготовления кондитерских изделий используют только дезодорированную муку, т. е. муку, получаемую из предварительно дезодорированных соевых бобов. Дезодорацией называют процесс устранения неприятных запахов, свойственных соевым бобам. Ее проводят в автоклавах поддавлением 300—400 кПа (3—4 атм). Соевую дезодорированную муку получают путем размола соевого зерна, а также пищевого соевого жмыха и шрота.

Соевую муку в зависимости от содержания жира вырабатывают трех видов: необезжиренную (массовая доля жира в пересчете на сухое вещество не менее 17%), полуобезжиренную (от 5 до 8%) и обезжиренную (не более 2%) (таблица 1).

Необезжиренную муку получают из зерна сои, полуобезжиренную — из соевого жмыха, а обезжиренную — из соевого шрота. Соевую дезодорированную муку подразделяют по качественным показателям на два сорта: высший и первый.

Таблица 1 - Химический состав соевой муки, %
Таблица 1 — Химический состав соевой муки, %

Соевую муку используют в конфетном, шоколадном и карамельном производствах, а также в производстве мучных кондитерских изделий.

Различные виды и сорта соевой муки имеют неодинаковый цвет: например, у обезжиренной муки высшего сорта он от белого до светло-желтого, у первого сорта — от светло-желтого до темно-кремового. При этом цвет муки должен соответствовать специальным эталонам.

Запах должен быть свойственный соевой дезодорированной муке, а вкус — соответствующему виду соевой муки, без специфического при вкуса, горечи, кисловатого и других посторонних привкусов.

При разжевывании соевой муки, смоченной водой, не должно ощущаться хруста на зубах.

Массовая доля влаги у необезжиренной и полуобезжиренной муки не должна превышать 9%, у обезжиренной допускается до 10%. Регламентируется стандартом в соевой муке массовая доля жира, протеина, клетчатки и крупноты помола. Не допускается наличие посторонних примесей и зараженность вредителями.

Мука кукурузная

Кукурузная мука является продуктом размола зерна кукурузы. Отличительной ее особенностью является повышенное против пшеничной муки содержание крахмала (до 85%) и жира (до 3%). Содержание белка ниже, чем в пшеничной (7,2%).

Кукурузную муки используют в производстве конфет после ее экструдирования и подразделяют натри типа: тонкого помола, крупного помола и обойную.

Хранят кукурузную муку в чистых, сухих, хорошо вентилируемых, не зараженных амбарными вредителями складских помещениях в таре — мешках или бестарно в силосах.

Кукурузная мука по органолептическим показателям должна соответствовать следующим требованиям:

  • цвет желтый или белый;
  • вкус, свойственный нормальной кукурузной муке, без горького или кислого привкуса. При разжевывании муки не должно ощущаться хруста и минеральной примеси;
  • запах не затхлый, без каких-либо посторонних запахов;
  • массовая доля влаги не более 15%;
  • золы в муке тонкого помола — 0,9%, крупного помола — 1,3%;
  • жира в муке тонкого помола —2,5%, крупного — 3%;
  • регламентируется крупнота помола. Не допускается зараженность вредителями.

Мука хранится в силосах (рисунок 2). Силос 6 предназначен для измельченной крошки, которую получают из возвратных отходов, силосы 7, 8,9 — для муки.

Мука автомуковозом 5 подвозится на предприятие и через гибкий шланг по трубопроводам с помощью аэрозольтранспорта подается в силосы 9 для хранения.

Рисунок 2 - Схема бестарного и тарного приема, хранения и транспортирования муки
Рисунок 2 — Схема бестарного и тарного приема, хранения и транспортирования муки

Если мука поступает на предприятие в мешках, то в этом случае мешки распарывают и подают в мешкоопрокидыватель 4. Сыпучий продукт подается в центробежный просеиватель 3, где от него отделяются магнитные и немагнитные примеси, которые после отделения попадают в сборник 2.

Очищенная мука из промежуточного бункера 1 поступает в роторный питатель, куда компрессором через двухпозиционный переключатель 15 подается сжатый воздух. Сыпучий продукт смешивается с ним (соотношение 200 кг продукта на 1 кг воздуха) и в псевдоожиженном состоянии подается в предназначенный для него силос 7. Таким же образом при отсутствии автомуковоза могут быть заполнены все мучные силосы.

Возвратные отходы (обломки вафельных листов и т. п.) измельчают в мельнице 16 и с помощью роторного питателя подают в предназначенный для них силос 6.

Каждый силос снабжен фильтром, который обеспечивает выход очищенного воздуха из силоса, тензометрическими опорами и виброразгрузочным устройством.

При разгрузке сыпучий продукт из каждого силоса проходит через открытую заслонку, смешивается с воздухом в роторном питателе (например, 10) и через двухпозиционные переключатели 11и 12 направляется в весовой дозатор 13.

Весовой дозатор 13 служит для отмеривания порции муки и мучной крошки, которые затем поступают в смеситель 14, предназначенный для приготовления мучной смеси.

Крахмал

Крахмалом называют растительный полисахарид, получаемый из картофеля, кукурузы, пшеницы, риса и некоторых других растений.

Крахмал в природных объектах откладывается в виде зерен, в состав которых входит очень небольшое количество белка и липидов.

Крахмал является полимером глюкозы. Химическая структура характеризуется общей формулой (С6Н10О5)n. Молекулярная масса молекул крахмала очень велика и находится в пределах 104—108.

В состав крахмала входят амилоза и аминопектин, имеющие различные свойства. Амилоза характеризуется линейной структурой. Молекулярная масса 32·103—16·-104. Молекулы аминопектина обладают ветвистой структурой. Молекулярная масса их от 105 до 108. Доля амилозы в крахмале составляет 10—30%, а доля аминопектина — 70—90%. Амилоза и аминопектин в холодной воде не растворяются. Амилоза растворяется в горячей воде с образованием коллоидного раствора — золя. Однако этот раствор быстро структурируется, переходя в устойчивый гель. Аминопектин в горячей воде набухает, образуя прочный студень. Он растворяется в воде лишь при нагревании под давлением. Кроме амилозы и аминопектина в состав крахмальных зерен входят и другие полисахариды с промежуточными свойствами (5—7%), а также некоторое количество неуглеводных веществ (фосфорная кислота, оксид кальция и магния и высокомолекулярные жирные кислоты).

При нагревании в воде крахмальные зерна разрываются, набухают и частично растворяются. Этот процесс называется клейстеризацией. При охлаждении крахмальный клейстер застудневает и переходит в вязкое эластичное состояние.

Крахмал получают извлечением из крахмалсодержащего сырья. Кукурузное и другое зерно предварительно замачивают и измельчают, картофель моют и измельчают. Крахмал вымывают из измельченной массы водой. При этом получают так называемое крахмальное молоко. Крахмал отделяют отстаиванием или центрифугированием, промывают и сушат.

В кондитерской промышленности крахмал используют как формовочный материал в производстве конфет и драже.

Особое значение при использовании крахмала как формовочного материала имеет крупность его зерен. Она влияет на гладкость поверхности получаемых в результате отливки в крахмал полуфабрикатов и изделий. Чем меньше зерна, тем поверхность более гладкая.

Таблица 2 - Размер зерен зависит от вида крахмала
Таблица 2 — Размер зерен зависит от вида крахмала

Зерна крахмала различаются не только размером, но также строением и формой.

Большое технологическое значение имеет температура клейстеризации крахмала при использовании его как формовочного материала для отливки конфет и драже. Она составляет для картофельного крахмала — 65°С, для кукурузного и пшеничного — 68°С, для рисового — 72°С.

От температуры клейстеризации зависит масса крахмала, остающегося (прилипшего) на отлитом корпусе. Чем ниже температура клейстеризации, тем больше крахмала остается на корпусе при отливке. По этой причине применение кукурузного крахмала предпочтительнее, чем картофельного, если крахмал используют как формовочный материал.

Крахмал при нагревании с кислотой или в присутствии ферментов подвергается гидролизу. Полный гидролиз крахмала с образованием глюкозы может быть представлен следующим уравнением реакции:

(C6H10O5)n + nH2O = nC6H12O6

Практически гидролизом крахмала (кислотным, ферментативным или комбинированным) получают не только глюкозу, но и крахмальную патоку, которая состоит из продуктов различной степени гидролиза крахмала. Если гидролиз вести ферментативным путем, то можно получить мальтозу — дисахариц, состоящий из двух остатков глюкозы.

Крахмал, поступающий в производство, должен удовлетворять ряду показателей: по внешнему виду, цвету, числу темных крапин на 1 см2 поверхности, влажности, зольности, кислотности, массовой доле диоксида серы, содержанию свободных кислот и хлора, содержанию тяжелых металлов и т. д. Эти показатели различаются в зависимости от вида крахмала и сортности. Например, влажность кукурузного крахмала должна быть не более 13%, а картофельного — не более 20%; зольность кукурузного крахмала высшего сорта — не более 0,2%, а первого сорта — не более 0,4%. В крахмале, предназначенном для пищевых целей, не допускается хруст при разжевывании и посторонний запах, не свойственный крахмалу.

Крахмал поступает на кондитерские фабрики в мешках массой от 25 до 75 кг. Его следует хранить в отапливаемых складских помещениях. Оптимальная температура хранения 15— 18 °С.

Кроме натурального крахмала, в последние годы в кондитерском производстве все более широко применяются его модификации.

В зависимости от обработки различают следующие виды модифицированного крахмала: гидролизованный, который получают путем частичного гидролиза крахмала; набухающий, получаемый термической обработкой тонкого слоя концентрированного крахмального клейстера (этот крахмал обладает способностью частично или полностью растворяться в холодной воде); окисленный, который получают взаимодействием крахмала с окислителями — H2O2, КМnO4 и др. (к окисленному крахмалу относят и диалвдегидный); желирующий крахмал, характеризующийся повышенной студнеобразующей способностью. Путем взаимодействия крахмала с фосфорной кислотой или ее солями получают фосфатный крахмал. Широко распространен в кондитерской промышленности специальный желирующий картофельный крахмал. Его получают путем обработки (окисления) картофельного крахмала слабым раствором перманганата калия в присутствии соляной кислоты. После такой обработки крахмал тщательно промывают и высушивают. Полученный продукт представляет собой белый порошок, по внешнему виду сходный с картофельными крахмалами. Это крахмал используют как студнеобразователь для производства желейных изделий.